Причудливые «пенитентес» в горах Южной Америки

На приведенных ниже фотографиях запечатлены скопления острых снежных образований на юге плато Чайнантор (Chajnantor) в Чили. Подобные «лезвия» или иглы формируются в летний период года на ледниках и снежниках в горах низких широт — например, в Андах и Гималаях. Их называют кальгаспорами или пенитентес — «кающимися снегами» (от испанского слова «penitente» — «кающийся»). Такое название появилось из-за сходства этих фигур с процессиями монахов в белых одеждах и остроконечных капюшонах — капиротах, которые носят представители католических братств во время Страстной недели в Испании и странах Латинской Америки.

Впервые это природное явление описал Чарлз Дарвин в 1835 году в своём дневнике во время путешествия из Сантьяго к границе с Аргентиной. Он отмечал, что на поверхности снежных полей при таянии образуются башни и колонны, настолько плотные и высокие, что мешают передвижению вьючных животных. Иногда такие ледяные «пьедесталы» достигали нескольких метров в высоту, при этом оставаясь узкими.

Позже немецкий геолог и альпинист Пауль Гюссфельдт, исследуя Анды в 1880-х годах и поднимаясь на Аконкагуа (самая высокая гора в Южной Америке), назвал их «свечными полями». Однако его проводник Саморано предложил более точное название — Nieve de los Penitentes («снег кающихся»), которое так и закрепилось в научной терминологии. Немецкий географ Ганс Мейер также наблюдал это явление — сначала на Килиманджаро, а затем в Андах, где описал его как «зубчатый фирн».

Долгое время местные жители объясняли появление таких форм сильными ветрами. Хотя ветер действительно влияет на перераспределение снега, для образования узких зубчатых структур необходимы другие условия: отрицательные температуры, сухой воздух и интенсивное солнечное излучение. В высокогорье, обычно выше 4000 метров, снег под воздействием солнца способен сразу переходить из твёрдого состояния в пар — сублимация. Этот физический процесс более ярко выражен в условия достаточно сухого воздуха. Даже на ровной поверхности снега существуют небольшие неровности — впадины и гребни глубиной в несколько сантиметров. Солнечные лучи, попадая в углубления и отражаясь от их стенок, усиливают нагрев и ускоряют таяние снега. Постепенно впадины углубляются, а между ними формируются отдельные конические структуры. Разница температур между вершинами и углублениями может достигать 5 – 10 °C, что дополнительно усиливает процесс.

Высота пенитентес колеблется в пределах обычно от одного до шести метров, и зависит от множества факторов, включая структуру снега, его пористость и глубину проникновения света. А расстояние между отдельными «шипами» определяется скоростью перемещения влаги по поверхности: чем быстрее распространяется водяной пар, тем дальше друг от друга формируются снежные иглы.

Подобные образования встречаются не только на Земле. Например, на Плутоне аппарат «Новые горизонты» в 2015 году обнаружил целое «поле лезвий», состоящее метанового льда высотой до 500 метров! Похожие структуры выявлены и на спутнике Юпитера Европе: в районе экватора их высота достигает около 15 метров, а расстояние между ними — примерно 7,5 метра. Такие различия объясняются более медленным ростом на Европе, где условия остаются стабильными на протяжении миллионов лет.

На Земле ледники, покрытые пенитентес, тают медленнее, чем гладкие поверхности. Высокие снежные иглы отбрасывают тень и снижают нагрев. Однако формируются они лишь при строго определённых условиях, и любые изменения климата могут нарушить этот процесс. Исчезновение пенитентес способно ускорить таяние ледников, лишив их естественного механизма охлаждения.